4. Способы приготовления, укладки и уплотнения бетонной смеси. Способ уплотнения бетона


Способы уплотнения бетонной смеси

13Фев &nbspматериалы

Одно из важнейших свойств бетонной смеси — способность пластически растекаться под действием собственной массы или приложенной к ней нагрузки. Это и определяет сравнительную легкость изготовления из бетонной смеси изделий самого разнообразного профиля и возможность применения для ее уплотнения различных способов. При этом способ уплотнения и свойства смеси (ее подвижность или текучесть) находятся в тесной связи. Так, жесткие нетекучие смеси требуют энергичного уплотнения, и при формовании из них изделий следует применять интенсивную вибрацию или вибрацию с дополнительным прессованием (пригрузом). Возможны также и другие способы уплотнения жестких смесей — трамбование, прессование, прокат.

Подвижные смеси легко и эффективно уплотняются вибрацией. Применение же сжимающих (прессующих) видов уплотнения — прессования, проката, а также и трамбования — для таких смесей непригодно. Под действием значительных прессующих усилий или часто повторяющихся ударов трамбовки смесь будет легко вытекать из-под штампа или разбрызгиваться трамбовкой.

Литые смеси способны уплотняться под действием собственной массы. Для повышения эффекта уплотнения их иногда подвергают кратковременной вибрации.

Таким образом, могут быть выделены следующие способы уплотнения бетонных смесей: вибрирование, прессование, прокат, трамбование и литье. Наиболее эффективным как в техническом, так и в экономическом отношениях является способ вибрирования. Его успешно применяют также в сочетании с другими способами механического уплотнения — трамбованием (вибротрамбование) прессованием (вибропрессование), прокатом (вибропрокат). разновидностью механических способов уплотнения подвижных бетонных смесей является центрифугирование, используемое при формовании полых изделий трубчатого сечения. Хорошие результаты в отношении получения бетона высокого качества дает вакуумирование смеси в процессе ее механического уплотнения (преимущественно вибрированием), однако значительная продолжительность операции вакуумирования существенно снижает ее технико-экономический эффект, и поэтому этот способ мало распространен в технологии сборного железобетона.

Рассмотрим кратко сущность приведенных выше способов уплотнения бетонных смесей.

Вибрирование — уплотнение бетонной смеси в результате передачи ей часто повторяющихся вынужденных колебаний, в совокупности выражающихся встряхиванием. В каждый момент встряхивания частицы бетонной смеси находятся как бы в подвешенном состоянии и нарушается связь их с другими частицами. При последующем действии силы толчка частицы под собственной массой падают и занимают при этом более выгодное положение, при котором на них в меньшей степени могут воздействовать толчки. Это отвечает условию наиболее плотной их упаковки среди других, что в конечном итоге приводит к получению плотной бетонной смеси. Второй причиной уплотнения бетонной смеси при вибрировании является свойство переходить во временно текучее состояние под действием приложенных к ней внешних сил, которое называется тиксотропностью. Будучи в жидком состоянии, бетонная смесь при вибрировании начинает растекаться, приобретая конфигурацию формы, и под действием собственной массы уплотняться. Третья причина уплотнения определяет высокие технические свойства бетона.

Высокая степень уплотнения бетонной смеси вибрированием достигается применением оборудования незначительной мощности. Например, бетонные массивы емкостью несколько кубометров уплотняют вибраторами с мощностью привода всего 1…1,5 кВт.

Способность бетонных смесей переходить во временно текучее состояние под действием вибрации зависит от подвижности смеси и скорости перемещения при этом частиц ее относительно друг друга.Подвижные смеси легко переходят в текучее состояние и требуют небольшой скорости перемещения. Но с увеличением жесткости (уменьшением подвижности) бетонная смесь все более утрачивает это свойство или требует соответствующего увеличения скорости колебаний, т. е. необходимы более высокие затраты энергии на уплотнение.

На качество виброуплотнения оказывают влияние не только параметры работы вибромеханизма (частота и амплитуда), но также продолжительность вибрирования. Для каждой бетонной смеси в зависимости от ее подвижности существует своя оптимальная продолжительность виброуплотнения, до которой смесь уплотняется эффективно, а сверх которой затраты энергии возрастают в значительно большей степени, чем происходит уплотнение смеси. Дальнейшее уплотнение вообще не дает прироста плотности. Более того, чрезмерно продолжительное вибрирование может привести к расслаиванию смеси, разделению ее на отдельные компоненты — цементный раствор и крупные зерна заполнителя, что в конечном счете приведет к неравномерной плотности изделия по сечению и снижению прочности в отдельных частях его. Естественно, что продолжительное вибрирование невыгодно и в экономическом отношении: возрастают затраты электроэнергии и трудоемкость, снижается производительность формовочной линии.

Интенсивность виброуплотнения также возрастает, если частота вынужденных колебаний оказывается равной частоте собственных колебаний. В связи с тем что бетонная смесь имеет большой диапазон размеров частиц (от нескольких микрометров для цемента до нескольких сантиметров для крупного заполнителя) и соответственно различия в частоте их собственных колебаний, наиболее интенсивное уплотнение смеси будет в том случае, когда режим вибрирования характеризуется различными частотами. Так возникло предложение применять поличастотное вибрирование.

Эти факторы следует учитывать для технико-экономической оценки операций формования изделий. Из сказанного следует, что эффективность уплотнения возрастает с увеличением энергии уплотнения, продолжительность уплотнения при этом снижается и производительность формовочной линии повышается. Таким образом, на основании технико-экономического анализа свойств бетонной смеси, производительности формовочной линии можно выбрать мощность виброуплотняющих механизмов.

Виброуплотнение бетонной смеси производят переносными и стационарными вибромеханизмами. Применение переносных вибромеханизмов в технологии сборного железобетона ограничено. Их используют в основном при формовании крупноразмерных массивных изделий на стендах.

В технологии сборного железобетона на заводах, работающих по поточно-агрегатной и конвейерной схемам, применяют виброплощадки. Виброплощадки отличаются большим разнообразием типов и конструкций вибраторов — электромеханические, электромагнитные, пневматические; характером колебаний — гармонические, ударные, комбинированные; формой колебаний — круговые направленные — вертикальные, горизонтальные; конструктивными схемами стола — со сплошной верхней рамой, образующей стол с одним или двумя вибрационными валами, и собранные из отдельных виброблоков, в целом представляющих общую вибрационную плоскость, на которой располагается форма с бетонной смесью. Для прочности крепления формы к столу площадки предусматриваются специальные механизмы — электромагниты пневматические или механические прижимы.

Виброплощадка представляет собой плоский стол, опирающийся через пружинные опоры на неподвижные опоры или раму (станину). Пружины предназначены гасить колебания стола и предупреждать этим их воздействие на опоры, иначе произойдет их разрушение. В нижней части к столу жестко прикреплен вибровал с расположенными на нем эксцентриками. При вращении вала от электромотора эксцентрики возбуждают колебания стола, передающиеся затем форме с бетонной смесью, в результате происходит ее уплотнение. Мощность виброплощадки оценивается ее грузоподъемностью (масса изделия вместе с формой), которая составляет 2…30 т.

Заводы сборного железобетона оборудованы унифицированными виброплощадками, с частотой вращения 3000 кол/мин и амплитудой 0,3…0,6 мм. Эти виброплощадки хорошо уплотняют жесткие бетонные смеси конструкций длиной до 18 м и шириной до 3,6 м.

При формовании изделий на виброплощадках, особенно из жестких бетонных смесей на пористых заполнителях, в целях улучшения структуры бетона используют пригрузы — статический.

При формовании изделий в неподвижных формах уплотнение бетонной смеси производят с помощью поверхностных, глубинных и навесных вибраторов, которые крепят к форме. При изготовлении изделий в горизонтальных формах применяют жесткие или малоподвижные бетонные смеси, а при формовании в вертикальных формах (в кассетах) применяют подвижные смеси с осадкой конуса 8… 10 см.

Прессование — редко применяемый способ уплотнения бетонки смеси в технологии сборного железобетона, хотя по техническим показателям отличается большой эффективностью, позволяя получать бетон высокой плотности и прочности при минимальном расходе цемента (100…150 кг/м3бетона). Распространению способа прессования препятствуют исключительно экономические причины. Прессующее давление, при котором бетон начинает эффективно уплотняться, — 10…15МПа и выше. Таким образом, для уплотнения изделия на каждый 1 м2 его следует приложить нагрузку, равную 10… 15 МН. Прессы такой мощности в технике применяют, например, для прессования корпусов судов, но стоимость их оказывается столь высокой, что полностью исключает экономическую целесообразность использования таких прессов.

В технологии сборного железобетона прессование используют как дополнительное приложение к бетонной смеси механической нагрузки при ее вибрировании. В этом случае потребная величина прессующего давления не выходит за пределы 500… 1000 Па. Технически такого давления достигают под действием статически приложенной нагрузки в результате принудительного перемещения отдельных частиц бетонной смеси.

Различают прессование штампами плоскими и профильными. Последние передают свой профиль бетонной смеси. Так формуют лестничные марши, некоторые виды ребристых панелей. В последнем случае способ прессования называют еще штампованием. Прокат является разновидностью прессования. В этом случае прессующее давление передается бетонной смеси только через небольшую площадь катка, что соответственно сокращает потребность в давлении прессования. Но здесь особую значимость приобретают пластические свойства бетонной смеси, связность ее массы. При недостаточной связности будет происходить сдвиг смеси прессующим валком и разрыв ее.

Центрифугирование вающихся при вращении, прижимается к внутренней поверх ности формы и уплотняется при этом. В результате различной плотности твердых компонентов бетонной смеси и воды из бетон ной смеси удаляется до 20…30% воды, что способствует получению бетона высокой плотности.

Способ центрифугирования сравнительно легко позволяет получать изделия из бетона высокой плотности, прочности (40…60 МПа) и долговечности. При этом для получения бетонной смеси высокой связности требуется большое количество цемента (400…450 кг/м3), иначе произойдет расслоение смеси под действием центробежных сил на мелкие и крупные зерна так как последние с большой силой будут стремиться прижаться к поверхности формы. Способом центрифугирования формуют трубы, опоры линий электропередач, стойки под светильники.

При вакуумировании в бетонной смеси создается разрежение до 0,07…0,08 МПа и воздух, вовлеченный при ее приготовлении и укладке в форму, а также немного воды удаляется из бетонной смеси под действием этого разрежения: освободившиеся при этом места занимают твердые частицы и бетонная смесь приобретает повышенную плотность. Кроме того, наличие вакуума вызывает прессующее действие на бетонную смесь атмосферного давления, равного величине вакуума. Это также способствует уплотнению бетонной смеси. Вакуумирование сочетается, как правило, с вибрированием. В процессе вибрирования бетонной смеси, подвергнутой вакуумированию, происходит интенсивное заполнение твердыми компонентами пор, образовавшихся при вакуумировании на месте воздушных пузырьков и воды. Однако вакуумирование в техническом отношении имеет важный технико-экономический недостаток, а именно: большую продолжительность процесса — 1…2 мин на каждый 1см толщины изделия в зависимости от свойств бетонной смеси и величины сечения. Толщина слоя, которая может быть подвергнута вакуумированию, не превышает 12…15 см. Вследствие этого вакуумированию подвергают преимущественно массивные конструкции для придания поверхностному слою их особо высокой плотности. В технологии сборного железобетона вакуумирование практически не находит применения.

farbenliebe.ru

Методы уплотнения бетонной смеси — штыковка, вибрация, трамбование

01.07.2017

Бетон, который привозят на стройплощадки, может различаться по качеству, структуре, марке. Но даже самые качественные готовые бетонные смеси требуют применения разных методов уплотнения, которые позволяют получить более прочную и устойчивую к неблагоприятным факторам конструкцию. Уплотнение бетона позволяет избавиться от пустот, которые могут образоваться в растворе из-за включений воздуха, избежать образования крупных раковин, а также оптимизировать усадочные процессы и создать более равномерную структуру искусственного камня.

Для чего нужно уплотнение

Текучесть бетона неодинакова, и это особенно хорошо чувствуется при заливке фундаментов и создании готовых изделий сложной формы. В идеале раствор полностью заполняет подготовленную для него опалубку, скрепляет элементы арматуры, образуя цельный монолит. Но если не принять мер по уплотнению, бетон может растечься неравномерно. Отдельные частицы наполнителя могут застрять в арматуре, под ними образуются полости, что не может не повлиять на общую прочность конструкции.

    Уплотнение бетонной смеси позволяет решить сразу несколько задач:
  • избавиться от внутренних и внешних дефектов;
  • обеспечить более равномерное распределение частиц;
  • повысить эксплуатационные характеристики готового бетона.

В зависимости от масштабов строительства и типа конструкций или готовых бетонных изделий, могут использоваться различные методы уплотнения бетона.

Как уплотняют бетон в заводских условиях

На заводах по выпуску готовых бетонных изделий часто используют виброустановки и виброплощадки. На них укладывают формы с залитым в них бетоном и подвергают его кратковременной вибрации. Для удаления пузырьков воздуха применяется и вакуумирование, позволяющее добиться высокой плотности продукции.

В заводских условиях могут использовать и другие автоматизированные способы: прокат или прессование.При прессовании используют давление около 15 МПа, что дает возможность уменьшить расход цемента в смеси до 100-150 килограмм на кубометр. Прокат позволяет создавать крупные изделия — панели и плиты из бетона, из которых впоследствии строят дома и другие сооружения. Наиболее ответственные элементы, которые будут подвергаться серьезным нагрузкам, подвергают центрифугированию. Этим методом из бетона получают опоры для ЛЭП, трубы и стойки для фонарей. Большинство способов комбинируют с вибрацией, способствующей равномерному распределению частиц внутри бетонной смеси.

Методы уплотнения для стройплощадки

При строительстве частного или многоэтажного дома центрифугирование или прокат не применяются. При заливке фундамента или создании стяжек уплотнение бетона проводят методом штыкования или трамбования. Для штыкования применяют арматуру или отрезок трубы. Погружая ее в бетон, рабочий совершает толчки, а затем раскачивает, сообщая раствору горизонтальную вибрацию. На каждые 10 см² должен приходиться один такой прокол раствора. Процесс производят по спирали, от краев к центру, а признаком уплотнения является появление на поверхности воды.

Трамбование используется для тяжелых бетонных смесей и выполняется послойно, каждые 15 см. Несмотря на простоту этих способов, их применение позволяет добиться существенного увеличения плотности. Высокая трудоемкость процесса стала причиной использования специального электроинструмента — вибраторов и трамбовок.

Виброуплотнение считается самым распространенным способом уплотнения бетона, и это не случайно: метод обходится сравнительно недорого и дает отличные результаты. В зависимости от задачи, при уплотнении используют разные типы вибраторов: глубинные, поверхностные, наружные (передают колебания на опалубку).

Время воздействия вибраторов на бетонную смесь указывается в специальных таблицах и зависит от текучести бетона. Превышать временной интервал не рекомендуется, иначе произойдет расслоение на компоненты. Что касается амплитуды и частоты, их подбирают в зависимости от консистенции. Например, мелкозернистый бетон уплотняют с помощью высокочастотных вибраций (до 20 000 колебаний в минуту). А если используется бетонная смесь с крупнозернистым заполнителем, вибратор настраивают на частоту от трех до шести тысяч колебаний в минуту.

Использование методов уплотнения бетонной смеси позволяет в несколько раз увеличить долговечность фундамента или стяжки. Поэтому не стоит надеяться только на качество самого бетона и экономить на операциях, которые позволят ему проявить свои характеристики в полной мере.

eurobeton72.ru

Основные способы уплотнения бетонных смесей

Строительные машины и оборудование

При формовании железобетонных изделий и конструкций при­меняют различные способы уплотнения бетонной смеси: прессова­ние—воздействие на бетонную смесь значительных давлений; цент­рифугирование— воздействие на бетонную смесь центробежной силы при производстве трубчатых изделий; вакуумирование — от­сос из бетонной смеси избыточной воды и воздуха; вибрирование - воздействие на бетонную смесь колебательных движений.

196

Наиболее распространен последний способ уплотнения. Соче­тание вибрации с другими способами значительно повышает эф­фективность процесса уплотнения бетонной смеси. Так, сочетание вибрации с прессованием — виброштампование — используется пр» производстве сборного железобетона, сочетание вибрации с ваку - умированием — вибровакуумирование — широко используется при возведении монолитных конструкций, а также при производстве отдельных типов железобетонных изделий.

Рассмотрим воздействие вибрации на процесс уплотнения бе­тонной смеси. До воздействия вибрации на бетонную смесь уме­ренной жидкости она представляет собой аморфную рыхлую массу. При воздействии вибрации частицы заполнителей приводят­ся в интенсивное движение, в результате которого происходит их взаимное перемещение, проскальзывание одних частей относитель­но других в объеме системы. При этом достигается значительная скорость движения каждой частицы относительно ее центра мас­сы. При некоторой скорости сдвига частиц заполнителей наступа­ет проявление вязких свойств (текучесть) бетонной смеси, и она переходит в состояние «тяжелой жидкости», приобретая заданную геометрию изделия. Такого рода вязкость называют структурной вязкостью. Текучесть бетонной смеси может наступить только при условии, если будут разрушены структурные связи между части­цами заполнителя, т. е. структурная вязкость достигнет опреде­ленного предела, который будет зависеть от скорости деформации сдвига частиц. Эти изменения в структуре бетонной смеси назы­вают тиксотропними превращениями. Структурная вязкость и тик - сотропия бетонной смеси непосредственно связаны с понижением действительного и видимого коэффициентов трения.

Бетонная смесь представляет собой трехфазную грубодисперс - ную систему (твердая фаза — фракции щебня или гравия и песка, жидкая — цементный раствор, газообразная —находящийся в мас­се смеси воздух—10... 15% от объема смеси). В процессе уплот­нения смесь разрушается и в конце его переходит в двухфазную систему (твер­дая + жидкая фазы), при содержании в ней воздуха не более 2 ... 3%. В результате процесса виброуплотнения тело бетона (железобетона) получает однородную плотную структуру, что обеспечивает гото­вым железобетонным изделиям заданные физико-механические показатели.

Рис. 18.1. Схема переда­чи колебаний от вибро­возбудителя внутрь бе­тонной смеси

Получение такой структуры уплотненно­го тела бетона может быть обеспечено только при правильной оценке динамиче­ского состояния системы в условиях вибрационного и других механическихвоздействий. Структура бетона в основном определяется ее реологическими свойствами: вязкостью цементного раствора, сила­ми трения и сцепления между частицами заполнителя, наличием тиксотропних превращений смеси, сохранением целостности упру - говязких каналов цементного раствора. Для обеспечения управ­ления данными реологическими свойствами необходимо правильно назначить вибрационный режим работы уплотняющей машины (устройства). Под вибрационным режимом понимают вид и ха­рактер колебаний, их направление относительно сечения уплотняе­мого тела бетона, а также колебательные параметры (угловая частота со и амплитуда колебаний) и динамический режим рабо­ты машины.

Бетонная смесь при уплотнении представляется в виде крупно­го заполнителя, окруженного раствором из мелких зерен, объеди­ненных между собой поверхностными силами сцепления. Такая смесь будет обладать упруговязкими свойствами и при небольших деформациях передача колебаний будет происходить по каналам, уподобляющимся пружинам с упруговязкой характеристикой.

При этом (рис. 18.1) частицы заполнителей, как правило, кон­тактируют между собой через упруговязкие каналы и в отдельных случаях непосредственным контактом. Тогда колебания перего­родки 1 передадутся частице Лі, в свою очередь, частица А пере­даст колебания частице А% непосредственным контактом и части­цам А з и Л4 — через упруговязкие каналы и т. д. Такая взаимо­связь частиц А заполнителей исключает возможность их изолиро­ванного колебания. Возбужденные частицы А заполнителей ко­леблются вынужденной частотой вибровозбудителя, но с различ­ными амплитудами колебаний в зависимости от их масс и жест­кости упруговязких каналов раствора. Несмотря на определенную условность представленной схемы, на ее основе можно сделать следующие выводы:

1) выбранный динамический режим работы виброуплотняющей машины должен обеспечить сохранность упруговязких каналов цементного раствора, иначе возникнут турбулентные перемещения

Частиц заполнителя смеси, которые вызовут ее расслоение, сопровож­даемое выбросом частиц заполните­ля А на поверхность изделия и зна­чительным подсосом атмосферного воздуха;

Рис. 18.2. Зависимость эффектив­ности вибраций от угловой час­тоты

2) вид и направление колебания рабочего органа машины должны приниматься с учетом его конструк­ции, типа формуемого изделия и способа формования. Конструкция рабочего органа при правильно при­нятом виде и направлении колеба-ний должна обеспечить передачу последних сечению изделия в на­правлении наибольшей свободы перемещения частиц заполните­ля А, эффективное удаление включенного воздуха, получение одно­родной, пло. тной структуры уплотненного бетона;

3) характер колебаний рабочего органа машины должен вы­бираться с учетом требований, предъявляемых к формуемому из­делию (прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, долго­вечность) ;

4) выбранный вибрационный режим уплотнения бетонной сме­си должен обеспечить возбуждение наибольшего числа единиц А, входящих в состав смеси фракций крупного заполнителя, и эф­фективное использование порожденных сил инерции для разруше­ния начального структурного состояния частиц заполнителя си­стемы с последующим сближением.

Эффективность вибрации при уплотнении бетонной смеси со­стоит в том, что приводятся в движение частицы относительно друг друга в объеме системы, и, кроме того, возбужденные части­цы развивают значительные скорости относительно своих центров масс. Эффективность вибрирования характеризуется отношением полуразмаха скорости зерен заполнителя относительно окружаю­щей среды к амплитуде скорости приведенной вибрации. На рис. 18.2 приведены кривые зависимости параметра эффективности вибрации і] от угловой частоты (со) при постоянной амплитуде скорости (aco=const), для пяти значений размера зерен заполни­телей, причем г : г2: гз: a : г5=1 : 2 : 5 : 10 : 20. Проведя прямую, параллельную оси со на уровне необходимой эффективности ту (пунктирная линия), находим на пересечении с кривыми частоты, необходимые для поддержания колебаний частицы разных разме­ров скорости возбуждения при одинаковой амплитуде. Если ка - кая-то частота обеспечивает необходимые относительные колеба­ния частиц данного размера, она заведомо обеспечивает эффек­тивные колебания частиц больших размеров. Рационально выбранный вибрационный режим процесса уплотнения бетонной смеси должен оптимизировать динамическую систему, т. е. обес­печить ей такое состояние, при котором наблюдается наименьший уровень реологических сопротивлений. Этим создается условие снижения энергоемкости процесса виброуплотнения бетонной сме­си при формовании. Степень уплотнения бетонной смеси оценива­ется коэффициентом уплотнения /Супл — отношением фактической плотности бетона к теоретической массе — плотности (/СуПл^0,98). Плотность бетона повышается с уменьшением водоцементного от­ношения В/Ц смеси, что обосновывает широкое применение жест­ких бетонных смесей.

Наша организация, помимо оказания такой популярной услуги, как передача в аренду автотехники для строительства, дополнительно специализируется на осуществлении Строительная спецтехника – главный аспект выручки строительных организаций, так как за счет …

Дробилка щековая ДЩ-4000 Оборудование для измельчения камней, скомканных сыпучих, щебня. Предназначение: Дробилка предназначена для дробленият оходов строительства, камней, мрамора, углей, окаменевших сыпучих материалов, кирпичей и т.д. на фракции от 10 …

Рассев 3х ярусный Р-4ф Оборудование для рассева сыпучих на 4 фракции Принцип работы Рассева р-4ф Куски сыпучих материалов размерами до 10 мм засыпаются в верхнее приемное отделение и после обработки …

msd.com.ua

4. Способы приготовления, укладки и уплотнения бетонной смеси

Приготовление бетонной смеси осуществляют в бетоносмесителях периодического и непрерывного действия. Бетоносмесители периодического действия бывают двух типов: свободного падения и принудительного перемешивания.

В бетоносмесителях свободного падения материал перемешивается в медленно вращающихся вокруг горизонтальной или наклонной оси смесительных барабанах, оборудованных внутри короткими коры-торобразными лопастями.

Бетоносмесители принудительного перемешивания представляют собой стальные чаши, в которых смешивание компонентов производится вращающимися лопастями, насаженными на вертикальные валы.

Бетоносмеситель непрерывного действия корытообразной формы имеет рабочий орган - вал с лопастями, который одновременно перемешивает и перемещает бетонную смесь от загрузочного отверстия к выгрузочному.

Бетоносмесители могут быть передвижные, установленные на автомашинах, и стационарные.

Укладка бетонной смеси производится такими образом, чтобы были обеспечены:

  • монолитность бетонной конструкции;

  • проектные физико-механические показатели и однородность бетона;

  • сцепление бетона с арматурой и закладными деталями;

  • полное, без каких-либо пустот, заполнение бетоном опалубки.

Наиболее распространена схема бетонирования с укладкой горизонтальных слоев толщиной 30—50 см по всей площади бетонируемой части сооружения (блока). Все слои укладывают в одном направлении и одинаковой толщины.

Тромбование??

Вибрирование - наиболее эффективный метод укладки. При вибрировании частицам бетонной смеси передаются быстрые колебательные движения от источника колебаний - вибратора.

Прессование — редко применяемый способ уплотнения бетонки смеси в технологии сборного железобетона, хотя по техническим показателям отличается большой эффективностью, позволяя получать бетон высокой плотности и прочности при минимальном расходе цемента. Распространению способа прессования препятствуют исключительно экономические причины. Технически такого давления достигают под действием статически приложенной нагрузки в результате принудительного перемещения отдельных частиц бетонной смеси.

Различают прессование штампами плоскими и профильными.

Центрифугирование основано на свойстве бетонной смеси, находящейся внутри вращающейся формы, стремиться под действием центробежных сил к периферии формы и здесь уплотняться, используется для круглых в сечении форм.

Вакуумирование - в бетонной смеси создается разрежение до 0,07...0,08 МПа и воздух, вовлеченный при ее приготовлении и укладке в форму, а также немного воды удаляется из бетонной смеси под действием этого разрежения: освободившиеся при этом места занимают твердые частицы и бетонная смесь приобретает повышенную плотность: обычно сочетается с вибрированием – вибровакуумирование.

5 . Физико-механические свойства бетона. Основные факторы прочности бетона.

Свойства:

Морозостойкость : 50-1000 циклов замораживания и оттаивания.

Теплопроводность: 1,2 Вт/ (м*К)

Водонепроницаемость: 2-20 кг/см2

Деформативные свойства:

-модуль упругости Еб=38 ГПа

-усадка бетона (0,2…0,4 мм/м)

-деформация при кратковременном нагружении( при сжатии -0,0015…0,003; при растяжении -0,0001…0,0015)

Средняя плотность: р=1800-2500кг/м3 :

В/ц=0,17 В/т=0,4/ 0,6

Прочность бетона зависит от:

  1. Качества заполнителя

  2. Активности цемента

  3. Цементноводного отношения

Прочность бетона прямопропорциональна прочности цемента и обратнопропорциональна водоцементному отношению.

Для получения бетона хорошего качества необходимо обеспечить надлежащий уход за твердеющим бетоном: сохранить летом влажную среду, зимой – тёплую и влажную среду.

studfiles.net

Способ уплотнения бетонной смеси

 

Изобретение относится к возведению .MOHO.:iHTHbix сооружений, а именно к уплотнению бетонных смесей. Цель изобретения - повьпиение эффективности уплотнения. Бетонные смеси уплотняют путем воздействия вибраци и крутильных колебаний пакета глубинных вибраторов с частотой 15-35 Гц и амплитудой I -10 мм. ГО оо ГчЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК до 4 В 28 В 1/08

Й . 7,)3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3916570/29-33 (22) 03.04.85 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (72) А. С. Шаволов (53) 666.97.033 16 (088 8) (56) Миклашевский E. П. Глубинное вибрирование бетонной смеси. М.: Стройиздат, 1981, с. 108--118.

Авторское свидетельство СССР № 348664, кл. В 28 В 1/08, 1980.

„„Я0„„1278215 (54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЙ

СМЕСИ (57) Изобретение относится к возведению монолитнык сооружений, а именно к уплотнению бетонны c kt. сей. Цель изобретения— повышение эффективности уплотнеция. Бетонные смеси уплотняют путем воздействия вибрации и крутильнык колебаний пакета глубиннык вибраторов с частотой 15 — 35 Гц и амплитудой — 10 мм.!

278215

30

Формула изобретения

Составитель И. Игнатова

Техред И. Верес Корректор С Черни

Тираж 555 Подписнос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

110 делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Г(ПП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Патрушева

Заказ 5798/1б

Изобретение относится к строительству и предназначено для глубинного уплотнения бетонной смеси, укладываемой в отдельные блоки монолитных сооружений.

Цель изобретения — повышение эффективности уплотнения.

Способ ocyùåñòâëÿþò следующим образом.

При бетонировании блоков с деревянной опалубкой размером в плане 2,5 Х2,5 м и высотой 0,6 м состав компонентов бетонной смеси одинаков, при этом жесткость смеси изменяют за счет разного количества добавляемого суперпластификатора 10 — 03 (0,3—

1,0% по отношению к массе цемента на 1 м смеси). К моменту укладки бетонной смеси в блоки он имеет жесткость (Ж) соответственно Ос и 20с. Укладку и уплотнение бетонно! . смеси в блоках производят сразу же на всю глубину. Вибрирование бетонной смеси осуществляют до появления цементного молока снизу установленных на поддоне блоков. Оценку эффективности уплотнения бетона производят по испытанию кернов диаметров 50 мм и длиной 30С м, взятых из разных мест каждого изделия. Уплотнение бетонной смеси разной ее подвижности производят с помощью пакета глубинных вибраторов С вЂ” 976, смонтированных на общей раме, снабженной вибратором крутильных колебаний с частотой 25 Гц и сравнивают с работой этого же пакета вибраторов, но при выключенном общем вибраторе крутильных колебаний. Проведенные эксперименты показали следующее.

Средние абсолютные величины. полученные при испытании бетона для смесей, уложенных жесткостью Ос и 20с, соответственно составляют: объемная масса 2303 (2248) и 2322 (2234) кг1м з, прочность при сжатии 40,1 (31,5) и 44,6 (34,2) МПа, Разброс прочности кернов, взятых из разных точек провибрированных изделий, соответственно составляет 5,2 (7,3) и 6,1 (7,8) МПа. Время разового вибрирования бетонной смеси с Ж=Ос и Ж=20с соответственно составляет 30 (35)с и 35 (50)c. В скобках даны значения величин для бетонов. провибрированных без крутильных колебаний всего пакета. Как видно из представленных данных, крутильные колебания всего пакета вибраторов не только повышают однородность уплотняемого бетона, т.е. уменьшают разброс его прочностных характеристик, но и увеличивают абсолютные значения этих характеристикк.

Представленные величины прочности кернов соответствуют настройке импульсатора крутильных колебаний на частоту 25 Гц.

С уменьшением частоты крутильных колебаний интенсивность вибрирования бетонной смеси снижается, и на частотах менее 15 Гц (контрольное кернование производилось на частоте 10 Гц) практически не получают ощутимого эффекта.

Так средние значения прочности кернов дают результаты, существенно не отличающиеся от обычного пакетного вибрирования (34,5.и 36,2 МПа) при разбросе полученных значений прочности, равном 19%. Увеличение частоты крутильных колебаний в пределах 35 Гц показало некоторое увеличение прочности контрольных образцов (41,3 и 48,9 Mila). Дальнейшее увеличение частоты вибрирования всего пакета ведет к лунообразованию бетонной смеси и неоправданным повышенным расходам мощности. В связи с этим режимы вибрирования, выходящие за 35 Гц, не могут быть рекомендованы.

Амплитуду колебаний меняют в диапазоне 1 — 10 мм. Большая амплитуда приводит к «залуниванию» жесткой бетонной смеси, меньшая приводит к снижению глубины проработки.

Способ уплотнения бетонной смеси при бетонировании монолитных сооружений путем вибрационного воздействия пакета глубинных вибраторов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения, дополнительно на бетонную смесь воздействуют крутильными колебаниями пакета вибраторов с частотой 15 — 35 Гц и амплитудой колебаний 1 — 10 мм.

Способ уплотнения бетонной смеси Способ уплотнения бетонной смеси 

www.findpatent.ru

Как уплотнять смеси на основе бетона?

Технология создания бетонных конструкций подразумевает не только правильное приготовление раствора, но и его последующее уплотнение. В процессе создания смеси внутри нее образуются полости, нарушающие монолитность структуры и снижающие прочность и долговечность сооружений. Метод применяется для удаления воздуха и лишней воды, понижения вязкости и улучшения ее текучести.

Процесс уплотнения бетона

Для оценки качества бетона выведен специальный критерий — коэффициент уплотнения. Он определяется как отношение удельного веса готового раствора к расчетному значению, полученному при условии полного отсутствии внутри него воздуха. Допустимым считается коэффициент в переделах 0,98–1,0. Для достижения таких показателей используют различные способы уплотнения бетонной смеси, выбор которых зависит от ее состава, предназначения и размера фракций. Улучшают качество автоматизированными вибраторами.

Метод выбора

В зависимости от исходных данных, применяют такие типы устройств:

  • Глубинные — для уплотнения крупных массивов бетона.
  • Поверхностные — для воздействия на внешние слои раствора.
  • Наружные — закрепляемые непосредственно на краю емкости со смесью или в опалубке, расположенной на эластичной основе.
  • Виброплощадки — для использования в промышленных масштабах на предприятиях, выпускающих ЖБИ.

Изменение режима их работы заключается в корректировке основных параметров системы:

  • Амплитуды колебаний — величины наибольшего отклонения точки от положения равновесия.
  • Частоты — количества движений в единицу времени.
  • Сроков проведения уплотнения.

Устройство бетонного основания

Для растворов с крупными фракциями наполнителя выбирают особые способы воздействия на бетонные смеси устройствами с низкой частотой колебаний при максимальном размахе подвижной части. Если применяется мелкодисперсный состав, то оптимально создавать движения высокой частоты с небольшими уровнями отклонений. Смеси с различным типом наполнителя уплотняют в поличастотном режиме с изменяемой амплитудой. Последний вариант — наиболее эффективный и чаще всего используемый в строительстве. Существующие типы вибраторов для уплотнения бетона по источнику энергии делятся на электромеханические, электромагнитные, гидравлические и пневматические. В полевых условиях и при отсутствии электрической сети применяют двигатели внутреннего сгорания или работают ручным методом.

Глубинные вибраторы

Фото глубинного вибратораИспользуются для воздействия на растворы большого объема, необходимые для создания армированных и неармированных бетонных конструкций: балок, перекрытий, фундаментов и полов. Их рабочей частью является наконечник (булава), внутри которого находятся эксцентрики, создающие колебания высокой частоты. Энергия вращения передается от двигателя посредством гибкого привода. В результате вибрации бетонный раствор становится пластичным, подвижным и плотно заполняет весь рабочий объем механизма. При таком способе уплотнения лишняя вода и воздух выталкиваются на поверхность.

Системы поверхностного типа

Применяются при монтаже простых и армированных бетонных конструкций и покрытий: автомобильных дорог и аэродромных полос, сводов, перекрытий и полов зданий, с толщиной слоя смеси не более 250 мм (при использовании двойной арматуры — до 120 мм). Они представляют собой рабочую площадку с двигателем (электрическим или внутреннего сгорания), на оси которого установлено несколько элементов с нарушенной балансировкой. При таком способе вращения деталей возникают колебания, которые передаются бетонной смеси и уплотняют ее структуру. К поверхностным типам устройств принадлежат виброрейки, функционирующие по методу обработки невысоких слоев раствора (для полов и перекрытий). Конструктивно они выполнены в виде двух жестко связанных поперечинами металлических профилей, на которых установлен электрический или бензиновый двигатель.

Наружные системы уплотнения

Электромеханический уплотнительНезаменимы в случаях, когда использование глубинных механизмов нецелесообразно или невозможно. При создании неглубоких конструкций они крепятся прямо к опалубке, которая вибрирует вместе с раствором. Кроме того, устройства наружного типа применяются для облегчения процесса выгрузки смеси бетона из объемных емкостей, в которых она замешивалась.

Более популярны электромеханические варианты с круговым и направленным распространением волн, а также с пневматическим приводом. В вибраторах первого типа колебания создаются при вращении специальных дебалансов, находящихся на валу ротора. Перемещая их по оси, можно плавно подбирать нужный крутящий момент. Второй вид уплотнителей представляет собой двигатель, жестким способом связанный с маятниковой подставкой, частота и размах движений которой также регулируется положением дебалансов. Для ограничения предельной амплитуды используются амортизаторы. В пневматических системах источником энергии является сжатый воздух.

Виброплощадки

Представляют собой две рамы, одна из которых (нижняя) прочно закреплена на основании (фундаменте), а вторая — подвижна и покоится на амортизаторах (пружинах, резиновых прокладках или рессорах). Колебания создаются электрическим двигателем, вращающим вал с дебалансами. Крепление верхней части, на которой устанавливается емкость с бетонным раствором, должно быть достаточно жестким, чтобы амплитуда движений была равномерной. В противном случае качество смеси в разных частях емкости будет отличаться.

Виброплощадки для бетонных оснований

Если автоматизированные способы уплотнения и укладки бетонной смеси для железобетонных конструкций невозможны, то применяют ручные (метод штыкования). Они предпочтительны для укрепления пластичных составов. Подходящий по размеру инструмент (тонкая труба, прямая палка или кусок арматуры) поступательными толчками с короткой амплитудой погружается в смесь до самого дна, а затем раскачивается из стороны в сторону. При его извлечении надо совершать движения таким же способом. Чтобы получить качественный бетон, следует аккуратно проштыковать смесь на всю глубину, не допуская пропусков. Для уплотнения жестких растворов используют метод их трамбовки обрезком деревянного бруса или бревна, весом 25–30 кг с оббитым железным листом днищем. Для удобства в верхней части инструмента закрепляют Т-образную ручку.

hardstones.ru

Способ поверхностного уплотнения бетонной смеси

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическик твесаублик

944926 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.04.80 (2!) 2933008/29-33 (51)M Кл з

В 28 В 1/08 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делаи изобретений и открытий

Опубликовано 2307.82, Бюллетень ¹ 27 (53) УДК 693. 546, 4 (088.8) Дата опубликования описаиия23.07.-82 (72) Авторы изобретения

В.Д. Шантарин, И.П. Варшавский и С. Н. ГрнгрроЪ " ! ( (Сибирский научно-исследовательский и проект ый институт газонефтепромыслового строительства (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЙ

СМЕСИ

Изобретение относится к строи» тельству и может быть использовано при изготовлении железобетонных сборных изделий H MoHQJIHTHHx KoHGT» рукций б

Известен способ уплотнения бетонной смеси путем вибрирования с приложением периодической прессующей нагрузки с частотой 0,1-10 Гц и отношением удельных давлений от вибрации и прессования 1-50 (1).

Недостатком такого способа является недостаточное удаление вовлеченного в бетонную смесь воздуха, использование громоздкого оборудования для вибрации формы, передачи прессующей нагрузки и увеличение энергоемкости процесса.

Наиболее близким к изобретению является способ уплотнения бетонной кзмеси путем вибрирования. Повьваение прочности бетона достигается за счет удаления вовлеченного в бетонную смесь воздуха путем вибровоэдействия на нее при подаче к форме укладке и 25 уплотнении циклическим вибрированием на всех этапах (2).

Однако такое вибрирование на всем технологическом цикле1 от подачи .к форме, укладке и уплотнении в форме, ЗО требует создания виброрешеток, виб- рирования на ленточном транспортере и в форме, т. е. необходимо громоздкое специальное оборудование, позволяющее воспринимать вибрации, и весь процесс оказывается энергоемким.

Кроме того, основным недостатком известного способа является низкая прочность, плотность бетона, а также ограниченная толщина уплотняемой бе- тонной .смеси в изделии.

Цель изобретения — повышение прочности и плотности бетона.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способ и поверхностного уплотнения бетонной смеси .путем вибрирования, вибрнрование осуществляют с плавной изменяющейся частотой от

18-20 Гц до 240-260 Гц.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема установки для осуществления способа.

На бетонную массу 1 (фиг. 1) устанавливают вибробрус 2, на котором закреплены независимо синхронно работающие вибраторы 3 и стержни-волноводы 4 через систему амортизаторов 5.

Способ осуществляется следующим образом.

944926

Глубина проработки (толщи на и зделия), м

Начальный модуль упругости,кПа

Предел прочности на сжатие, МПа

Время вибрирования, с

19,0

180

17,1

1,00

230

26,0

180

24,3

250

26,6

24,6

180

240

26,2

24,5

180

250

24,1

25,9

260

180

25,8

24,2

270

180

Таблица2

Глубина проработки, м

Частота вибрирования, Гц

Время вибрирования, с

Начальный модуль упругости кПа

Предел прочности при сжатии, МПа

0,10 50

300

18,0

21,0

420

0,25

0,50

50 е 50

20,3

19,2

17 8

17,6

0,75

17,3

19,1

17,1

1,00

540

19,0

Бетонную смесь 1 укладывают в форму, на поверхность смеси устанавливают вибробрус 2, на котором закреплены синхронизированные вибраторы 3, включают их, устанавливая начальное зна- чение частоты колебания при фиксированной амплитуде. Через волноводыстержни 4 колебания передаются бетонной массе 1 и распространяются волны, интерференция которых и приводит.к концентрации энергии колебаний частиц 10 среды.

В результате интерференции распространяющихся .в бетонной смеси волн происходит усиление амплитуды (энергии) колебания частиц среды в определенном тонком слое (исходя из условий интерференции и реологии бетонной смеси). Такая концентрация энергии приводит к эффективному уплотнению частиц среды, выдавливанию иэ этого уплотненного слоя пузырьков

Для контроля степени уплотнения измеряют электросопротивление бетонной смеси. 60

На фиг. 2 представлен график зависимости относительной электропроводности от .глубины вибропроработки бетонной смеси, воздуха в вышележащие менее уплотненные слои.

Последующее увеличение частоты синхронно работающих вибраторов приводит к интерференции волн в вышележащем слое и т.д., т.е. происходит процесс непрерывного послойного уплотнения бетонной. массы и вытеснение пузырьков воздуха на поверхность изделия.

Частоту колебаний изменяют от 1820 Гц до 240-260 Гц.

Время проработки бетонной смеси определяется иэ реологических свойств ее и мощности вибровоэбудителей.

Пример. Образцы формуют из песчаного бетона с водоцементным отношением 0,35 плотностью (2,12,3) 10 кг/м и жесткостью 7 с.

Данные испытаний образцов уплотняемых по предлагаемому и известному способам представлены соответственно в табл. 1 и 2.

Таблица 1 где R — электропроводность|

Н,м - глубина вибропроработки;° 1 - кривая степени уплотнения по известному способу;

2 — кривая степени уплотнения по предлагаемому способу.

Как видно из таблиц и графиков, предлагаемый способ позволяет повй944926

Формула изобретения фиг.1

0,2

Н,и ч иг.2

Составитель Н. Игнатова

Техред Е. Харитончнк Корректор A. Дзятко

Редактор В. Иванова

Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Заказ 5228/21

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сйть прочность, плотность бетона на

30-35%, сократить время уплотнения и осуществить уплотнение бетона в иэделиях толщиной до 1 м.

Способ поверхностного уплотнения бетонной смеси путем вибрирования, отличающийся тем, что, с целью повыаения прочности и плотности, вибрирование осуществляют с плавно изменяющейся частотой от 18-20 Гц до 240-260 Гц.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 511214, кл. В 28 В 1/08, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 563290, кл. В 28 В 1/08, 1976.

Способ поверхностного уплотнения бетонной смеси Способ поверхностного уплотнения бетонной смеси Способ поверхностного уплотнения бетонной смеси 

www.findpatent.ru